Совершенствование рабочего оборудования гидравлического экскаватора с целью повышения его эффективности при работе с прочными грунтами

РЕФЕРАТ
ПЗ: 114 с., илл. – 35, табл. – 13, библ. – 33 наим.
ЭКСКАВАТОР, ГРЕЙФЕРНЫЙ ЗАХВАТ, ГИДРОМОЛОТ, СТРОП, КОВШ, ГИДРОЦИЛИНДР, РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ, МОДЕРНИЗАЦИЯ, ЗАТРАТЫ, СЕБЕСТОИМОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ.
Целью ВКР является совершенствование рабочего оборудования гидравлического экскаватора с целью повышения эффективности при работе с прочными грунтами.
При выполнении ВКР решаются следующие основные задачи:
- изучение и анализ разновидностей экскаваторов;
- изучение устройства, принципа действия, назначение, конструкции и технических характеристик выбранного экскаватора;
- обзор существующих технических решений в данной сфере;
- разработка конструкции предлагаемого рабочего оборудования;
- расчет основных параметров экскаватора;
- подбор и расчет необходимого гидрооборудования;
- расчет на прочность элементов разрабатываемой конструкции;
- определение производительности экскаватора;
- определение стоимости модернизации;
- определение годового экономического эффекта;
- разработка технологического процесса изготовления детали;
- анализ безопасности и экологичности эксплуатации экскаватора.
В графической части проекта выполнены 9 листов формата А1.
Листы графической части выполнены с помощью КОМПАС-3D V19.



СОДЕРЖАНИЕ
Введение.....................................................................................................................9
1 Конструкторская часть.........................................................................................11
1.1 Назначение, область применения и техническая характеристика машины..11
1.2 Устройство, принцип действия и управления машины..............................13
1.3 Обзор рабочих органов гидравлических экскаваторов...............................15

1.4 Обзор работ и конструкций, выполненных в данной области и их сравнительная оценка..............................................................................................18

1.5 Описание предложенного технического реше­ния......................................28
1.6 Назначение и классификация гидроударного оборудования…………….30
1.7 Типы ударного рабочего инструмента для разрушения грунта………….36
1.8 Расчет ударного устройства рабочего органа………………………..……37
1.9 Расчет системы подвешивания рабочего органа……………………….…44
1.10 Расчет системы управления захватом…………………………………….48
1.11 Расчет весовых и габаритных параметров экскаватора………...……….52
1.12 Расчет на прочность………………………………………………...……..52
1.12.1 Исходные данные…………………………………………………..52
1.12.2 Расчет фланцевого соединения ударного устройства и корпуса захвата…………………………………………………………………..………….53
1.12.3 Расчет пики ударного устройства………………………...……….55
1.12.4 Расчет узла подвешивания рабочего органа…………...…………58
1.12.5 Расчет шарнира крепления штока гидроцилиндра захвата….…..62
1.12.6 Расчет сварного соединения фланца с корпусом захвата….…….65
2 Технологическая часть.........................................................................................68
2.1 Назначение детали..........................................................................................68
2.2 Материал детали, механические свойства, вид термообработки...............68
2.3 Анализ технологичности детали...................................................................69
2.4 Определение типа производства...................................................................70
2.5 Выбор способа получения заготовки............................................................72
2.6 Назначение технологического маршрута обработки..................................73
2.7 Расчет припусков............................................................................................74
2.8 Выбор оборудования, приспособлений и инструментов............................74
2.9 Расчёт режимов резания.................................................................................75
2.10 Расчет норм времени....................................................................................79
2.11 Определение квалификации (разряда) работы..........................................81
3 Экономическая часть............................................................................................82
3.1 Расчёт капитальных затрат на модернизацию экскаватора........................83
3.2 Расчёт капитальных вложений на приобретение машины.........................86
3.3 Расчёт эксплуатационной производительности..........................................87
3.4 Расчет эксплуатационных затрат..................................................................89
3.5 Расчёт основных технико-экономических показателей..............................94
4 Безопасность и экологичность проекта..............................................................97
4.1 Общая характеристика разрабатываемого проекта.....................................97
4.2 Вредные и опасные производственные факторы и их источники.............98
4.2.1 Микроклимат..........................................................................................98
4.2.2 Шум...........................................................................................99
4.2.3 Вибрация...............................................................................................100
4.2.4 Загазованность и запыленность..........................................................102
4.2.5 Освещенность.......................................................................................103

4.3 Опасности техногенного характера............................................................103

4.3.1 Опасности механического характера.................................................103

4.3.2 Электробезопасность...........................................................................104

4.3.3 Пожаробезопасность............................................................................105
4.4 Охрана окружающей среды.........................................................................106
Заключение..........................................................................................................108
Список использованных источников................................................................111



ВВЕДЕНИЕ
Интенсификация земляных работ осуществляется, главным образом, на базе создания и внедрения в производство принципиально новой технологии, ма­териалов, создания машин большой единичной мощности и производитель-ности и агрегатов, работающих на основе использования новых технических эффектов. Реализация этих положений основывается на повышении эффек­тивности исследований и сокращения сроков внедрения достижений науки и техники в производство и модульного принципа создания систем машин [41].
Оснащение строительства надежными, высокоэффективными машина-ми, ускоренная замена устаревшей техники новыми высокопроизводительны-ми машинами, выпуск машин с многофункциональными рабочими органами-манипуляторами и строительных роботов - один из важных рычагов повы­шения эффективности работ в строительстве [41].
Создание высокопроизводительных землеройных машин осуществляется по двум направлениям: совершенствование рабочих органов и машин тради­ционного типа, находящихся в настоящее время в эксплуатации, и производ­ства принципиально новых рабочих органов на базе использования достиже­ния фундаментальных наук [41].
Одноковшовые экскаваторы продолжают занимать ведущие места среди машин для земляных работ и их технико-эксплуатационные показатели в значительной мере определяются типом привода, усовершенствованием конструкции, качеством изготовления и организационно-техническим уровнем эксплуатации [41].
В настоящее время заводы стран, входящих в состав СНГ, выпускают широкую гамму одноковшовых экскаваторов